정보 통신 기술의 발달은 전산화, 정보화, 지식 정보화 과정을 거쳐 현재 차세대 패더다임인 유비쿼터스화 단계에 이르렀다. 시간과 장소에 구애받지 않고 언제 어디서나 창의적이고 효율적인 학습자 중심의 교육환경을 제공할 수 있는 u-러닝 기술은 7차 교육과정 수행과 함께 필수적인 요소로 부각되고 있다. 최근 교육과정이 u-러닝 환경으로의 변화에 따라 교수 학습 체계 역시 변화가 예상된다. 그리고 ICT를 활용한 교수 학습 모형과 교과별 콘텐츠에 대한 개발이 활발한 이유도 현재 u-러닝이 적극 추진되면서 교육환경에 대한 새로운 요구와 필요성이 증대되고 있기 때문이다. 따라서 교육환경인 u-러닝 시대에 맞추어 교과목에 대한 교수-학습 모형 연구가 이루어 져야 할 것이다. 본 연구에서는 선행 연구된 학습모형을 비교, 분석하여 유비쿼터스와 u-러닝에 대한 특성과 기능, 유비쿼터스 컴퓨팅 기술에 대해 고찰한다. 그리고 기존 컴퓨터 교과 분석을 통하여 컴퓨터교과의 중요성과 교육방법 영역, 컴퓨터교과 교수-학습 모형에 대한 연구를 통해 u-러닝 환경에서의 컴퓨터 교육을 위한 프로젝트 기반 교수-학습 모형을 설계하고 구현한다.
기존에 사용 중인 컴퓨터 입력기기인 키보드와 마우스는 유비쿼터스 환경에서의 입력기기로서는 휴대성과 직관성의 결여로 사용하기에 부적합하다. 유비쿼터스 환경에서는 휴대성과 직관성이 강화된 차별화된 입력기기가 필요하다. 본 연구에서는 유비쿼터스 환경에 맞는 입력기기에 사용 가능한 센서에 대해 실험하고 그 결과를 바탕으로 유비쿼터스 환경에 맞는 입력기기를 제안하고자 한다.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 사용자의 의도를 정확히 파악하고 그에 따른 정확한 정보 또는 서비스를 제공하는 것이 중요하다. 현재 보편적으로 사용 중인 키보드와 마우스는 직관성이 결여되었거나 휴대성이 부족하므로 유비쿼터스 환경에 적합한 새로운 입력 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 2축 가속도 센서와 2개의 압력센서를 사용하여 무선 센서네트워크 환경에서 사용자의 손동작을 감지하여 컴퓨터를 직관적으로 사용할 수 있는 유비쿼터스 환경에 적합한 입력 시스템(u-Glove)을 설계 및 구현한다.
최근 생명공학 분야에서는 IT와 BT가 결합하는 새로운 패러다임의 컴퓨팅 환경이 구축되고 있다. 이에 게놈 프로젝트 결과 분석해야 하는 데이터의 양은 엄청나게 증가하고 있다. 그러한 데이터를 처리하기 위해서는 대규모 저장장치 외에 슈퍼컴퓨터 급의 고성능 컴퓨터가 필요하게 되었다. 그러한 데이터를 처리하기 위해서는 대규모 저장장치 외에 슈퍼컴퓨터 급의 고성능 컴퓨터가 필요하게 되었으며, 바이오 인포메틱스 분야를 지원하기 위해서는 대규모 하드웨어 뿐만 아니라 데이터베이스, 데이터 마이닝 등의 소프트웨어 기술로 인해 그리드 환경을 요구하게 되었다. 이에 본 논문에서는 그리드 환경에서 분산된 수많은 생물학 데이터베이스에 쉽게 접근할 수 있는 통합 환경으로 응용 클라이언트를 제시할 것이다.
유비퀴터스 환경은 차세대의 컴퓨팅 환경을 주도할 신기술로 떠오르고 있다. 이러한 유비퀴터스 환경을 효과적으로 구축하기 위해서는 위치기반 기능이 효과적으로 구현되어야 한다. 이와 같은 배경에서 지리정보시스템의 기능을 유비퀴터스 환경과 결합하는 것은 매우 중요하다. 따라서, 본 논문에서는 유비퀴터스 지리정보 시스템을 위해 필요한 기반 기술들을 제시하고 개발하였다.
음악은 컴퓨터 음악, 인간-컴퓨터 상호작용, 데이터 청각화 그리고 최근 들어 컴퓨터 애니메이션이나 가상환경등에서 중요한 부분을 차지해왔다. 지금까지 음향의 모델링이나 함성 등 음향 자체에 대한 요소 기술들에 관해서는 많은 연구가 진행되었으나 앞으로 컴퓨터 애니메이션, 가상환경 등과 같이 영상의 동작과 음향이 서로 밀접하게 연관된 분야에서는 음향을 동작과 통합 처리할 수 있는 기술이 필수적이다. 따라서 본 고에서는 컴퓨터 애니메이션이나 가상환경 등에서 영상 내 물체의 움직임, 그와 동기된 음향의 자동생성 기술의 원리, 그 요소 기술들, 그리고 앞으로의 전망 등을 기술한다.
현재의 클라우드 컴퓨팅 환경에서 가상 데스크톱, 서버 등의 VM(Virtual Machine)을 사용자에게 제공할 때는 사용자의 요구에 따라 VM의 환경설정 및 생성에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 사용자가 요구하는 VM 환경에 대한 데이터 입력으로 가상 서버 및 데스크톱의 생성과 환경설정, 제공까지의 과정을 한번에 처리하는 방법을 구현한다.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경이란 생활 속에 존재하는 컴퓨팅 자원들을 이용해 사용자가 언제 어디에서든 편리한 서비스를 제공받을 수 있는 환경을 의미한다. 유비쿼터스 환경에 존재하는 수없이 많고 다양한 컴퓨팅 자원들을 사용자가 최적으로 사용하기 위해서는 사용자가 어떤 상황에 있으며 이때 어떤 자원이 사용자의 현 상황에서 가장 적절한지를 판단하는 것이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이를 위하여 사용자가 현재 존재하는 유비쿼터스 공간에서 사용자의 상황을 인식하고 사용 가능한 최적의 자원들을 공유할 수 있도록 추천해주는 상황 기반 디바이스 추천 시스템을 제안한다. 우리의 추천 시스템은 상황에 따른 사용자 개개인의 특성이 고려된 사용자의 개인정보 및 규칙들을 이용하여 사용자의 상황에 최적의 디바이스를 추론한다. 향후 제안한 서비스 추론 방법은 유비쿼터스 환경에서 더 나은 개인화 서비스 시스템의 개발 및 운용을 효과적으로 지원할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구 개발에서는 계속적으로 그 필요가 증가하는 대규모 계산을 위한 슈퍼급의 성능을 가지는 병렬처리 시스템의 구현, 구축을 목표로 하고 있다. 우리는 슈퍼급의 컴퓨터 시스템을 개발하기 위해 최신의 i860 프로세서를 사용한 단위컴퓨터를 설계, 제작하여 최대 40 MFLOPB의 성능을 가지는 단위 컴퓨터를 구현하였고, 8개의 단위컴퓨터를 연결하여 320MFLOPS컴퓨터를 개발하였다. 최종 목표는 128개의 단위 컴퓨터를 연결하여 5 GFLOPS 최대 계산능력을 갖는 7차원 하이퍼큐브 컴퓨터 시스템 KAICUBE-860을 구성하고자 한다. 대부분의 사람들은 그 생각방식이나 행동형태가 순차적인 구조를 가지고 있기 때문에 병렬적인 프로그램의 개발이 쉽지가 않고 때문에 사용자로 하여금 보다 쉽게 병렬시스템에 접근할 수 있도록 사용자 환경을 적절히 구축하여야만 한다. 따라서 우리의 최종 목표는 슈퍼급 성능의 병렬 처리 시스템이고 그 사용 방법은 보통순차적 컴퓨터를 사용하듯이 간단한 사용자 환경을 제공하는 시스템이다. 이를 위해 시스템 소프트웨어와 사용자 환경을 계속 개발 중에 있다.
Flow는 심리학 분야로부터 차용되어 컴퓨터와 인터넷 사용 시 사용자의 긍정적 경험을 설명하는 주요 개념으로 이용되고 있다. 컴퓨터 매개환경(CME: Computer-Mediated Environment)에서 flow 경험은 탐구적 행위와 통신, 학습을 촉진시키며 긍정적 감성을 유발한다고 한다. 본 연구에서는 컴퓨터 매개환경과 전통적인 지필(紙筆)(paper-pencil)환경에서의 비교 실험을 통해, 매체환경(media environment) 간 사용자의 flow 경험 차이를 검증하였다. 실험결과, '재미(enjoyment)' 이외의 대부분의 flow 경험 차원(dimension)에서 매체환경 간 차이를 보이지 않았다. 그러나 사용자들이 느끼는 시간감각의 왜곡(distorted sense of time)은 두 매체환경 간에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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